कृषि में क्रांति: उत्पादकता और स्थिरता बढ़ाने में रोबोटिक्स की भूमिका

कृषि उद्योग हमेशा दक्षता में सुधार, उत्पादन बढ़ाने और बर्बादी कम करने के तरीकों की तलाश में रहता है। इसे करने का एक तरीका रोबोटों के माध्यम से है।

रोबोटिक्स वास्तव में खेती और खाद्य उत्पादन प्रक्रियाओं का एक अभिन्न हिस्सा बन रहा है। कृषि में रोबोटिक्स का उद्देश्य इस क्षेत्र को उत्पादकता और पर्यावरणीय स्थिरता में सुधार करने में मदद करना है।

कृषि उद्योग में रोबोटिक्स 

रोबोटिक्स के बिना पारंपरिक खेती अधिक समय लेने वाली होती है और विभिन्न कृषि प्रक्रियाओं को संभालने के लिए महत्वपूर्ण मानव संसाधनों की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, मौसम, मिट्टी की स्थितियों और उर्वरकों के उपयोग के बारे में सटीक जानकारी की कमी होती है। चूँकि वर्तमान में अधिकांश कृषि गतिविधियाँ पारंपरिक रूप से की जाती हैं, यह अक्सर गैर-लाभदायक और गैर-आर्थिक खेती का परिणाम देती है।

इसके परिणामस्वरूप, सेंसर तकनीक, IoT, डेटा प्रबंधन तकनीक, बुद्धिमान निर्णय‑निर्धारण एल्गोरिदम, रोबोटिक्स, ड्रोन और उन्नत तंत्र जैसे उन्नत AI‑आधारित सिस्टम पारंपरिक खेती प्रणाली को प्रतिस्थापित कर रहे हैं।

ये सिस्टम कृषि प्रक्रिया को सहज, समय‑कुशल, लागत‑प्रभावी, अत्यधिक उत्पादक और स्थायी बनाते हैं।

यह कृषि क्रांति उत्पादन उपज में उल्लेखनीय वृद्धि की आवश्यकता से प्रेरित है। संयुक्त राष्ट्र के अनुमान के अनुसार विश्व जनसंख्या 2050 तक 8 अरब से बढ़कर 9.7 अरब हो जाएगी, जिससे किसानों पर इस मांग को पूरा करने का बड़ा दबाव आएगा।

इसी कारण कृषि रोबोट्स बाजार का अनुमान 2023 में $13.5 बिलियन से बढ़कर 2028 तक $40 बिलियन से अधिक हो जाने का है, MarketsandMarkets के अनुसार। साथ ही, उत्तर अमेरिका वर्तमान में कृषि रोबोट्स उद्योग में प्रमुख बाजार हिस्सेदारी रखता है, क्योंकि ई‑कॉमर्स, खाद्य एवं पेय, ऑटोमोबाइल और फार्मास्यूटिकल्स जैसे क्षेत्रों में स्वचालन का व्यापक अपनाना है। 

कृषि परिदृश्य में रोबोटिक्स के अनुप्रयोग

कृषि रोबोट्स बाजार एक गतिशील परिदृश्य है जिसमें अपार संभावनाएँ हैं। तो चलिए देखते हैं कि रोबोट्स कृषि उद्योग में किस प्रकार के विविध अनुप्रयोग रखते हैं।

बहुत सरल कार्यों से शुरू करते हुए, ड्राइवर‑लेस ट्रैक्टर और रोबोट धीरे‑धीरे बीज बोने के लिए ड्राइवर‑नेतृत्व वाली मशीनरी को प्रतिस्थापित कर रहे हैं। यहाँ, मशीन विज़न और गति सेंसर मिलकर बाधाओं से बचते हुए खेत में नेविगेट करते हैं। उदाहरण के तौर पर, स्वायत्त ट्रैक्टर GPS‑आधारित स्व-ड्राइविंग तकनीक का उपयोग करते हैं और मशीन लर्निंग को एकीकृत करने की योजना है जिससे ट्रैक्टर नई बाधाओं या उनके मार्ग में मौजूद जानवरों की पहचान कर सकें।

रोबोट्स का एक प्रमुख उपयोग खेतों में फल और सब्जियों की कटाई और पैकिंग में देखा जाता है। रोबोट्स की सटीकता और गति के कारण फसल की मात्रा बढ़ती है और बर्बादी कम होती है, इसलिए कटाई और पिकिंग रोबोटिक्स के सबसे लोकप्रिय अनुप्रयोगों में से एक है।

पशुपालन में दोहराव वाले कार्य, जैसे गायों का दुहना, चारा फैलाना और चराई के लिए भूमि की निगरानी, भी स्वचालित किए जा सकते हैं। धीमे, दोहराव वाले और नीरस कार्यों को स्वचालित करके, कृषि रोबोट्स किसानों को समग्र उत्पादन उपज में सुधार पर अधिक ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देते हैं। 

इसके अतिरिक्त, रोबोट्स जटिल कार्यों जैसे फसलों की निगरानी और मिट्टी में पीएच स्तर मापने के लिए भी उपयोग किए जा रहे हैं। रोबोट्स को पौधों की छंटाई, खरपतवार हटाने, कीटनाशक लगाने और सिंचाई प्रदान करने जैसे फसल रखरखाव कार्यों के लिए भी प्रोग्राम किया जा सकता है।

खरपतवार से लड़ने के लिए कंपनियां कंप्यूटर विज़न और विभिन्न यांत्रिक उपकरणों का उपयोग करती हैं जिससे रोबोट्स रासायनिक पदार्थों के बजाय खरपतवार को निकाल सकें। इसी तरह, स्मार्ट स्प्रेयर को कंप्यूटर विज़न कैमरों के साथ जोड़ा जाता है ताकि लक्ष्यित जड़ी‑बूटी निवारण के लिए खरपतवार की पहचान की जा सके। 

कृषि रोबोटिक्स में नवाचार

नवाचार किसी भी क्षेत्र में आवश्यक है, और यह कृषि में पहले से कहीं अधिक प्रासंगिक हो गया है, क्योंकि रोबोटिक्स जैसी नई तकनीकों को अपनाना कृषि के स्वरूप को बदलने में एक प्रमुख कारक होगा। आखिरकार, विश्व जनसंख्या तेज़ी से बढ़ रही है, इसलिए कृषि में नए नवाचार आवश्यक हो गए हैं।

जबकि हमने 1950 के दशक में पहली औद्योगिक रोबोट्स के आविष्कार के बाद से काफी प्रगति की है, पिछले कुछ वर्षों में कृषि में रोबोटिक्स अनुप्रयोगों में नवाचार उल्लेखनीय रूप से आगे बढ़ा है। तो चलिए कृषि रोबोटिक्स में कुछ महत्वपूर्ण नवाचारों पर नज़र डालते हैं।

फार्म ऑटोमेशन

फार्म ऑटोमेशन मानव इनपुट और त्रुटियों को कम करता है, संयोजन करके:

• कृषि मशीनरी
• कंप्यूटर सिस्टम
• इलेक्ट्रॉनिक्स
• रासायनिक सेंसर
• डेटा प्रबंधन 

स्वचालित हार्वेस्टर और स्वायत्त ट्रैक्टर का उपयोग करके, किसान संसाधनों का कुशल उपयोग कर अधिक उपज उत्पन्न कर रहे हैं।

ऑटोमेशन पहले से ही खेती प्रक्रिया का एक प्रमुख हिस्सा है, लेकिन जैसे-जैसे यह आने वाले वर्षों में और अधिक महत्वपूर्ण हो रहा है, बढ़ी हुई ऑटोमेशन स्तर किसानों को रचनात्मक, जटिल और अन्य महत्वपूर्ण पहलुओं पर अधिक ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देगा। साथ ही, ऑटोमेशन के कारण अधिकांश किसान अब पहले की तुलना में अपने परिवार के साथ अधिक समय बिता रहे हैं।

कृषि में GIS

कृषि में जियोग्राफिक इन्फॉर्मेशन सिस्टम्स उपग्रह जैसी तकनीकों पर निर्भर करते हैं ताकि फसलों के प्रकार और स्थिति, उर्वरक स्तर, मिट्टी की स्थिति और संबंधित जानकारी समझी जा सके। GIS रिमोट सेंसिंग डिवाइस और सॉफ़्टवेयर द्वारा उत्पन्न डेटा का उपयोग करके, किसान सूचित निर्णय ले सकते हैं।

फसल रोपण के लिए सबसे उपयुक्त स्थान निर्धारित करने और मिट्टी की पोषकता में सुधार करने के अलावा, GIS सॉफ़्टवेयर पशुधन के स्वास्थ्य, प्रजनन और पोषण की निगरानी करके जानवरों की गति को ट्रैक करने में भी मदद कर सकता है।

वर्टिकल फार्मिंग

एक नया लोकप्रिय खेती तरीका वर्टिकल फार्मिंग या इनडोर फार्मिंग है, जहाँ पौधों को पूरी तरह नियंत्रित वातावरण में उगाया जाता है। यहाँ, सभी पौधों की आवश्यकताओं को कृत्रिम रूप से पानी, प्रकाश और पोषक तत्व प्रदान करके हाइड्रोपोनिक, एक्वापोनिक और एयरोपोनिक तकनीकों से पूरा किया जाता है।

कंट्रोल्ड एनवायरनमेंट एग्रीकल्चर (CEA) जल खपत को काफी कम करता है, पौधों को प्रतिकूल मौसम स्थितियों से बचाता है, और खेती के लिए स्थान के उपयोग को अधिकतम करता है, जिससे विश्वसनीय और उच्च उपज मिलती है, जबकि रोबोट्स के उपयोग से हार्वेस्टिंग और रोपण में संसाधनों की कुशलता और श्रम लागत में कमी आती है।

वर्टिकल फार्मिंग के बारे में अधिक जानने के लिए यहाँ क्लिक करें।

ड्रोन

अनमैन्ड एरियल वेहिकल या ड्रोन फसलों की निगरानी में बढ़ती उपयोगी बन रहे हैं। उन्नत सेंसरों का उपयोग करके, ड्रोन पौधों की वृद्धि की निगरानी, रोग तनाव का पता लगाने, खेत के तापमान की निगरानी, और इच्छित स्थानों पर कीटनाशक, पानी या उर्वरक छिड़कने में मदद कर सकते हैं। इन उपकरणों का उपयोग इमेजिंग, भूमि उर्वरता, मिट्टी की गुणवत्ता की निगरानी और यह सुनिश्चित करने के लिए भी किया जा सकता है कि फसलें सूखा या बाढ़ जैसे पर्यावरणीय कारकों से प्रभावित न हों।

पशुपालन में, ड्रोन घास के मैदानों की निगरानी और बड़े क्षेत्रों में पशुओं की गति को ट्रैक करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। कुछ ड्रोन थर्मल इमेजिंग कैमरों से सुसज्जित होते हैं जो उच्च शरीर तापमान वाले बीमार पशुओं का पता लगाते हैं। इस प्रकार, ड्रोन किसानों को व्यापक डेटा प्रदान करके समय पर निर्णय लेने में मदद करते हैं।

कृत्रिम परागणकर्ता

परागण, जो निषेचन और बीज उत्पादन को सक्षम करने की प्रक्रिया है, कई फसलों के जीवित रहने के लिए अत्यावश्यक है। हालांकि, परागण को कई चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है, जैसे आवास ह्रास, कीटनाशकों का उपयोग और मधुमक्खियों की घटती जनसंख्या। 

इसके परिणामस्वरूप, नवाचार में वृद्धि हो रही है, जैसे रोबोटिक कीड़े जो प्राकृतिक परागणकर्ताओं के व्यवहार और रूप को अनुकरण करते हैं। यहाँ, छोटे मशीनों में सेंसर, कैमरा, कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) और माइक्रो‑एक्चुएटर लगे होते हैं जो उन्हें स्वतंत्र रूप से उड़ने, नेविगेट करने और फूलों का परागण करने में सक्षम बनाते हैं। 

हाथ से परागण की तुलना में, AI रोबोटिक कीड़े न केवल अधिक सटीक, लचीले, स्केलेबल और लागत‑प्रभावी होते हैं, बल्कि किसी भी मौसम या पर्यावरण में काम कर सकते हैं। इन परागणकर्ताओं को विशिष्ट फसलों या पौधों को लक्षित करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है, जिससे अनचाहे क्रॉस‑परागण या प्रदूषण से बचा जा सके।

प्राकृतिक परागणकर्ताओं पर दबाव कम करके, AI रोबोटिक कीड़े पारिस्थितिक तंत्र और जैव विविधता को पुनर्स्थापित करने में मदद करते हैं, साथ ही रोबोटिक्स और बायोटेक्नोलॉजी के क्षेत्रों में शिक्षा, शोध और नवाचार के नए अवसर पैदा करते हैं।

लेज़र स्केयरक्रो

पहले, किसान पारंपरिक स्केयरक्रो का उपयोग करके खुले खेतों में फसलों को नुकसान पहुंचाने वाले पक्षियों या कृंतकों को दूर रखते थे। लेकिन आज, किसान मोशन सेंसर वाले हाई‑टेक उपकरणों की ओर रुख कर रहे हैं ताकि पक्षियों को फसलों को लूटने से रोका जा सके। 

रहॉड आयलैंड विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता ने एक लेज़र स्केयरक्रो डिजाइन किया, जो हरे लेज़र प्रकाश को प्रोजेक्ट करता है, जिससे पक्षियों को संवेदनशीलता होती है। सूर्य के प्रकाश में मनुष्यों के लिए अदृश्य, यह 600 फीट तक का लेज़र बीम खेत में फेंक सकता है ताकि पक्षियों को डराया जा सके। लेज़र स्केयरक्रो को प्लास्टिक बकेट में रखा जाता है ताकि इसे मौसम से बचाया जा सके और इसे एक समायोज्य पोल से जोड़ा जाता है।

पशुपालन प्रौद्योगिकी

उभरती हुई पशुपालन तकनीकें किसानों को फार्म प्रबंधन को सुव्यवस्थित करने, पशु देखभाल में सुधार करने और उत्पादकता बढ़ाने में सक्षम बना रही हैं। उदाहरण के लिए, रोबोटिक्स, बिग डेटा और AI का उपयोग करके, तकनीकी कंपनियां डैरी इंस्टॉलेशन जैसे कार्यों को स्वचालित कर रही हैं, जिससे गायों को बिना मानव हस्तक्षेप के दुहाया जा सके, फीडर सिस्टम जो जानवरों को उनकी विशिष्ट आवश्यकताओं और उचित मात्रा में फीड प्रदान करते हैं, और सफाई प्रणाली जो कचरे को हटाकर स्वच्छ और रोग‑मुक्त वातावरण बनाती हैं।

डैरी उद्योग में, कंपनियां वास्तविक‑समय दूध उत्पादन, गुणवत्ता, स्वास्थ्य और गर्भावस्था हार्मोन की निगरानी के लिए सेंसर विकसित कर रही हैं। रिपोर्ट के अनुसार, 12% डैरी फार्म रोबोट्स का उपयोग कर रहे हैं, और यह अगले पाँच वर्षों में 20% तक बढ़ने की उम्मीद है। इस बीच, वर्चुअल फेंस फॉर्म को दूरस्थ रूप से सेंसर पहने हुए जानवरों को स्थानांतरित करने में मदद करते हैं। 

कंपनियां

कृषि रोबोट्स उद्योग में इतनी नवाचार के साथ, अब चलिए कुछ प्रमुख और प्रमुख खिलाड़ियों पर नज़र डालते हैं:

1. FarmWise

कृषि प्रौद्योगिकी और रोबोटिक्स के क्षेत्र में एक अग्रणी नवप्रवर्तक, FarmWise ने 9 फंडिंग राउंड में $73.9 मिलियन जुटाए हैं, जैसा कि CB Insights के अनुसार है। कंपनी AI, कंप्यूटर विज़न और रोबोटिक्स के संयोजन का उपयोग करके ऐसे उत्पाद बनाती है जो रासायनिक पदार्थों का उपयोग किए बिना खरपतवार निकालते हैं और सब्जी फार्मों में डेटा‑संग्रहण संचालन करते हैं। 

हाल ही में, कंपनी ने अपने नए खरपतवार उपकरण, Vulcan, को World Ag Expo 2023 में प्रस्तुत किया, जो कंप्यूटर विज़न और डीप लर्निंग मॉडल का उपयोग करके उच्च सटीकता के साथ खरपतवार को हटाता है। 

2. Deere & Company

यह सार्वजनिक रूप से सूचीबद्ध कंपनी अपने पारंपरिक कृषि मशीनरी के लिए जानी जाती है और AI, IoT, रोबोट्स, मशीन लर्निंग, बिग डेटा आदि जैसी तकनीकों को लागू करके डेटा‑आधारित निर्णय ले रही है। $382.20 पर ट्रेडिंग करते हुए, John Deere के शेयर YTD में 10.86% गिर चुके हैं। 

(DE )

कंपनी का मार्केट कैप $110.07 बिलियन है और यह 1.41% डिविडेंड यील्ड दे रही है, जबकि P/E (TTM) अनुपात 11.30 और ROE (TTM) 47.73% है। 30 जुलाई, 2023 को समाप्त तिमाही के लिए, John Deere ने $2.978 बिलियन की शुद्ध आय की रिपोर्ट दी।

3. Carbon Robotics

कृषि रोबोटिक्स के क्षेत्र में अग्रणी नवप्रवर्तक, Carbon Robotics AI, कंप्यूटर विज़न, रोबोटिक्स और लेज़र का उपयोग करके किसानों को खरपतवार नियंत्रण प्रक्रिया को सुव्यवस्थित करने में मदद करता है। कंपनी व्यावसायिक खेती के लिए एक स्वायत्त लेज़र वीडर प्रदान करती है जो डीप लर्निंग का उपयोग करके अनचाहे पौधों की पहचान और हटाती है। 

यह 17 अमेरिकी राज्यों और तीन कनाडाई प्रांतों में LaserWeeder वितरित करने की राह पर भी है। इस वर्ष अप्रैल में, Carbon Robotics ने $30 मिलियन जुटाए, जिससे अब तक कुल जुटाई गई राशि $67 मिलियन हो गई, जिससे इसके निर्माण और अंतर्राष्ट्रीय विस्तार को तेज़ किया जा सके।

4. Trimble

Trimble (TRMB) के शेयर इस वर्ष 16.12% गिर चुके हैं, वर्तमान में $42.41 पर ट्रेडिंग हो रहे हैं, P/E (TTM) 31.61 और ROE (TTM) 8.16% के साथ। 3Q23 के लिए, कंपनी ने $957.3 मिलियन की राजस्व की रिपोर्ट की, जो वर्ष‑दर‑वर्ष 8.2% बढ़ा, और गैर‑GAAP आय प्रति शेयर 68 सेंट थी। 

(AAPL )

तिमाही के अंत में, Trimble के पास $216.8 मिलियन नकद और नकद समकक्ष थे, और कुल ऋण $3.05 बिलियन था। जैसे-जैसे फार्म‑उपकरण कंपनियों के बीच कृषि स्वचालन की दौड़ तेज़ हो रही है, AGCO Corp (AGCO.N) ने हाल ही में घोषणा की कि वह Trimble के एग्रीबिजनेस में 85% हिस्सेदारी $2 बिलियन में अधिग्रहित करेगा।

5. AgEagle Aerial Systems Inc. 

लगभग 150 कर्मचारियों के साथ यह कंपनी किसानों को फसल प्रबंधन में सुधार के लिए ड्रोन‑आधारित डेटा समाधान प्रदान करती है। कृषि के अलावा, कंपनी अपने पूर्ण‑स्टैक ड्रोन समाधान ऊर्जा, निर्माण और सरकारी क्षेत्रों में भी प्रदान करती है। 

(UAVS )

सितंबर में, AgEagle ने अपना फिक्स्ड‑विंग अनमैन्ड एरियल सिस्टम eBee VISION ड्रोन लॉन्च किया। $15.83 मिलियन के मार्केट कैप के साथ, AgEagle (UAVS) के शेयर $0.13 पर ट्रेड हो रहे हैं, जबकि P/E (TTM) अनुपात -0.22 है। अगस्त में, कंपनी ने अपने Q2 राजस्व में $3.28 मिलियन की उल्लेखनीय गिरावट की रिपोर्ट की, जबकि पिछले वर्ष राजस्व में 95.62% की वृद्धि देखी गई थी।

कृषि रोबोटिक्स के फायदे और नुकसान

कृषि प्रणालियों का स्वचालन कई लाभ लेकर आता है:

• मानवों के विपरीत, रोबोट तेज़ काम कर सकते हैं और लंबे समय तक बिना बोर हुए या थके काम कर सकते हैं, ब्रेक की आवश्यकता नहीं होती, उत्पादकता में कमी नहीं आती और चोट के जोखिम से मुक्त रहते हैं।

• बर्बादी और श्रम एवं फार्म संचालन की लागत को कम करके, कृषि रोबोटिक्स एक लागत‑प्रभावी विधि बन जाता है। 

• चूंकि रोबोट मानव त्रुटियों के प्रति संवेदनशील नहीं होते, वे दोहराव वाले कार्यों और जटिल कार्यों को पूरे प्रक्रिया में सटीक और सही ढंग से कर सकते हैं।

• रोबोट्स के साथ, आपको मौसमी कार्यों के लिए श्रम की कमी या फसलों के जमीन में रह जाने और समय पर पैलेटिंग न हो पाने की चिंता नहीं करनी पड़ेगी।

• उनकी उन्नत धारणा क्षमताओं, स्वायत्त निर्णय‑निर्धारण क्षमताओं और सटीक निष्पादन क्षमताओं के कारण, रोबोट जटिल, कठोर और खतरनाक वातावरण में भी सटीक और कुशल उत्पादन लक्ष्य हासिल कर सकते हैं। 

हालांकि, कृषि प्रणालियों का स्वचालन बिना नुकसानों के नहीं है:

• रोबोट्स के साथ सबसे बड़ी चिंता उनकी महँगी कीमत है। जबकि लागत को बढ़ी हुई दक्षता और उपज से संतुलित किया जा सकता है, यह अभी भी एक बड़ी प्रारंभिक खर्च है, हालांकि तकनीक के आगे बढ़ने पर लागत घटेगी।

• रोबोट्स को चलाने के लिए बिजली और नियमित रख‑रखाव की आवश्यकता होती है, जो उपयोग की कुल लागत में और जोड़ता है।

• किसानों को किसी भी कार्य के लिए रोबोट्स को काम करने हेतु जटिल एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ है कि उपयोग से पहले उन्हें प्रशिक्षण की जरूरत होती है।

निष्कर्ष

जैसा कि हमने देखा, रोबोट्स ने अनुसंधान और उद्योग दोनों का ध्यान लगातार आकर्षित किया है, जिससे कृषि रोबोट्स का तेज़ी से विकास हुआ है। धारणा, निर्णय‑निर्धारण, नियंत्रण और निष्पादन तकनीकों को एकीकृत करके, महत्वपूर्ण सुधार भी हासिल किए गए हैं।

यह बढ़ती जनसंख्या और भूमि व जल की बढ़ती कमी के पृष्ठभूमि में समझ में आता है, जहाँ कृषि रोबोट्स एक अनोखा और अभिन्न भूमिका निभा रहे हैं, एक smarter, safer, and more productive way of farming प्रदान करके!